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光通信原理与系统实验指导书 1、实验目的1)了解光纤损耗的定义2)了解截断法、插入法测量光纤的传输损耗 2、实验原理光纤在波长处的衰减系数为(),其含义为单位长度光纤引起的光功率衰减,单位是dB/km。 当长度为L时,10()()lg(/) (0)P LdBkmL P=?(公式1.1)ITU-T G. 650、G.651都规定截断法为基准测量方法,背向散射法(OTDR法)和插入法为替代测量方法。 本实验采用插入法测量光纤的损耗。 (1)截断法(破坏性测量方法)截断法是一个直接利用衰减系数定义的测量方法。 在不改变注入条件下,分别测出长光纤的输出功率2()P和剪断后约2m长度短光纤的输出功率1()P,按定义计算出()。 该方法测试精度最高。 偏置电路注入系统光源滤模器包层模剥除器被测光纤检测器放大器电平测量图1.1截断法定波长衰减测试系统装置 (2)插入法插入法原理上类似于截断法,只不过用带活接头的连接软线代替短纤进行参考测量,计算在预先相互连接的注入系统和接受系统之间(参考条件)由于插入被测光纤引起的功率损耗。 显然,功率1P、2P的测量没有截断法直接,而且由于连接的损耗会给测量带来误差,精度比截断法差一些。 所以该方法不适用于光纤光缆制造长度衰减的测量。 但由于它具有非破坏性不需剪断和操作简便的优点,用该方法做成的便携式仪表,非常适用于中继段长总衰减的测量。 图1.2示出了两种参考条件下的测试原理框图。 2调制器光源注入系统MF检测器测量系统MF滤模器滤模器1212参考条件包层模剥除器包层模剥除器(a)调制器光源注入系统检测器测量系统MF参考系统(b)图1.2典型的插入损耗法测试装置图1.2(a)情况下,首先将注入系统的光纤与接收系统的光纤相连,测出功率1P然后将待测光纤连到注入系统和接收系统之间,测出功率2P,则被测光纤段的总衰减A可由下式给出121210lg()/()()rA PP C CCdB=+?(公式1.2)式中rC、1C、2C分别是在参考条件、实验条件下光纤输入端、输出端连接器的标称平均损耗值(dB)。 图1.2(b)情况下,首先将参考系统连在注入系统和接收系统之间,测出功率1P,然后如图(a)一样,测出功率2P,则被测光纤段的总衰减可由下式给出1210lg()/()()A PP dB=(公式1.3)情形(a)中,由于连接器的质量可能会影响测试精度;情形(b)中,采用了光学系统进行精密耦合,代替了连接器的耦合,可以得到精确的测量结果,当只需要知道光纤的实际衰减时,它比较合适。 当被测光纤段带有半个连接器而且需要和其它元件串在一起时,情形(a)的测试结果更有意义。 试验平台中我们采用了插入法测量光纤的损耗,试验框图如1.3所示3数字光发数字光收RS方波信号输入TP102光纤跳线(a)扰模器待测光纤(b)图1.3插入损耗测试框图 (3)光时域反射计(OTDR)测试背向散射法是通过光纤中后向散射光信号来提取光纤衰减及其他信息的,诸如光纤光缆的光学连续性、物理缺陷、接头损耗和光纤长度等。 它是一种间接地测量均匀样品衰减的方法。 下面分析背向散射法的测量原理。 将光功率为0P,脉冲宽度为0T的窄带光脉冲注入光纤,由于衰减,在传输距离Z之后,光功率()P Z为(/10)0()10ZP Z P?=(公式1.4)式中,是衰减系数。 由于瑞利散射的作用,在Z处的光功率总有一部分背向散射回光纤输入端。 Z处的背向散射光功率为(/10)2(/10)()()()10 (0)()10Z ZbsP ZPZ ZPZ?=(公式1.5)式中,()Z是在Z处光纤的瑞利背向散射系数,定义Z为0()(/2)g RZV TS=(公式1.6)式中,R是瑞利散射系数;gV是光在光纤中的群速度;S代表背向散射功率与瑞利散射总功率之比,它与光纤结构参数(芯径、相对折射率差)有关。 设0Z=处的背向散射光功率为0 (0) (0)bsP P=(公式1.7)由公式(1.6)和式(1.4),可得0Z之间的平均衰减系数为 (0)5 (0)lg lg()()bsbsPZ PZ Z=?(公式1.8)4如果光纤轴向不均匀,不是常数,则公式(1.7)表示的衰减系数包含了一项与结构参数有关的待定项,这样,直接从背向散射曲线上求得的并不能代表实际的衰减系数,这也就是该方法的缺点所在。 假定光纤的结构参数沿轴向均匀时, (0)()Z=,则0Z间的平均衰减系数为 (0)5lg()bsbsPZ PZ=(公式1.9)这时就可以从背向散射曲线求得实际的平均衰减系数了。 图1.4是一个典型的背向散射法测试系统框图。 这里不再介绍各部分的作用和要求。 利用背向散射原理制成的仪表称为光时域反射计,简称OTDR。 图1.5示出了在对数坐标上的一条典型OTDR曲线,曲线上A-B间的衰减是1()()2A BA BAV V=?(公式1.10)式中,AV、BV是以对数刻度的背向散射功率电平,平均衰减系数为()2A BA BAV VLL?=(公式1.11)式中,L是待测光纤的长度。 若光纤轴向不均匀时,取从两端测量的平均值作为平均衰减系数,从而消除了公式(1.7)中的待定项。 背向散射法虽属替代方法,可是它被广泛的用在光纤光缆的研制、生产以及光通信工程的施工维护中。 光源光学系统耦合器件光学系统光学系统光检测器信号处理器放大器数据获取系统示波器图1.4背向散射法测试曲线5BVAV图1.5典型OTDR曲线 3、实验步骤本实验采用插入法测试光纤的传输损耗系数,如果配置了光时域反射仪OTDR,则可采用背向散射法。 1)如图1.3(a)所示,选择光发送模块A,通过开关KP102选择数字光源驱动电路,KP101选择“数字”。 实验平台加电并复位系统后(复位用来使系统从最初状态开始运行,复位键按下后,液晶屏上将出现提示“欢迎你”,“请选择”等字样,之后便可输入操作者的选择),从键盘输入方波,按图1.3(b)连接好待测光纤,此时用光功率计测试R点的输出功率P1,此值定为光纤的入射功率。 2)将R点输出的光信号输入扰模器,经过待测光纤后,测出光功率P2,光纤的总损耗A=P2-P1(dBm),然后就可粗略的估算出每公里光纤的损耗值。 注此实验的开设必须具备扰模器和2公里以上的光纤(需另外配置)实验记录功率大小实验次数1()P2()PA()123456实验二数字光发射机消光比测试 1、实验目的了解数字光发送端机的消光比的定义及其测试方法。 2、实验原理从理想状态讲,当数字电信号为“0”时,光发送机应该不发光;只有当数字电信号为“1”时光发送机才发出一个传号光脉冲。 但实际上这是不可能的。 以LD为例,由于要对它进行予偏置,且使其偏置电流I b略小于阈值电流I th。 因此即使在数字电信号为“0”的情况下,LD也会发出极微弱的光(莹光)。 当然这种发光越小越好,于是就引出了消光比的概念。 消光比的定义是“1”码光脉冲功率与“0”码光脉冲功率之比。 I0PIPtII1P0P1tI mI b图2.1LD的P-I特性曲线和调制波形在这里我们采用了一种简便的说法。 实际上更严格的说法是电信号“1”码输入时光发送机的发光功率与电信号“0”码输入时光发送机的发光功率之比。 消光比的测试原理是分别测出电信号全“1”码输入时光发送机的发光功率11P与电信号全“0”码输入时光发送机的发光功率00P,消光比计算公式为0011PPEXT(公式2.1)此外,消光比还有以下的表示公式0011PPEXT lgdB10()(公式2.2)在本实验中,11P可这样测出,在键盘上选择RS232输入(RS232接口不接信号),即对应输入数字信号全部为1的时候的光功率;然后选择信号源输入方波信号(占空比50%),与测试平均发送光功率时相同,由于“0”码和“1”码概率相等,因此此时测出的功率10P(11P+00P)/2,从测得的11P和10P可推算出00P,即可计算消光比。 73、实验步骤消光比的测试框图如图2.2所示,具体的测试步骤如下图2.2数字光发送机消光比测试框图1)选择光发模块A,KP101和KP102选择数字档。 2)键盘选择输入RS232信号且RS232接口不施加信号,此时将光功率计和光收模块A之间通过光纤跳线连接起来,测得的光功率即为11P。 3)复位系统,键盘选择输入方波信号,测得的光功率即为10P(11P+00P)/2。 4)从测得的11P和10P可推算出00P。 5)按照计算公式(2.1)计算消光比。 8实验三光接收机灵敏度测试 1、实验目的1)熟悉光接收机灵敏度的概念;2)掌握光接收机灵敏度的测试方法。 2、实验原理灵敏度是光接收机的重要指标之一,它表示接收机接受微弱信号的能力,是系统设计的重要依据。 光灵敏度的定义是在给定误码率或信噪比的条件下,光接收机所能接收的最小平均光功率。 在测量接收机灵敏度时,首先要确定系统所要求的误码率指标,对于不同的光纤数字通信系统,其误码率指标是不一样的。 一般来讲,接收机要求的误码率越小,则灵敏度越低,即要求接受的光功率越大,因此灵敏度并非是一个固定不变的值,它与误码率的要求有关,测量时先确定系统的要求的误码率,再测在该误码率条件下的灵敏度的数值。 光接收机的灵敏度定义为最小平均光功率,而不是指达到系统所要求的误码率所对应的光功率。 对某一接收机来讲,光功率只要在它的动态范围内变化,都能确保系统要求的误码率,但灵敏度只有一个,即接收机所能接受的最小光功率。 灵敏度指的时平均光功率,而非峰值功率,因此光接收机的灵敏度就与传输信号的码型有关。 码型不同,占空比不同,平均光功率也就不同,灵敏度也就不同。 对于NRZ和RZ两种码型来讲,对比可以发现,当1码和0码概率相等时,NRZ的平均光功率要比RZ大3dB,因此测试灵敏度需要选择合适的码型。 灵敏度的单位一般用dBm来表示,它表示以1mW功率为基础的绝对功率电平,设测得的最小平均光功率为min P,则灵敏度可以表示为RP10lgmWP1min(dBm)(公式3.1)例如,当RP-60bBm时,其最小平均光功率就是109?W,min P越小,接收机的灵敏度就越高。 图3.1数字光收接口指标测试框图9光接收机灵敏度测试框图如3.1所示,将误码测试仪和光可变衰减器与光线数字通信系统相连接。 误码仪向光端机送入测试信号,PCM测试信号为伪随机码,长度为(21N?)。 调整衰减器,逐步增加光衰减,使输入光接收机的光功率逐步减少,使系统处于误码状态。 然后,逐步减少光衰减器的衰减,逐渐增加光接收机的输入光功率,使误码逐渐减少,当在一定的观察时间内,使误码的个数少于某一要求时,即达到系统所要求的误码率。 在稳定工作一段时间后,从R点断开光端机的连接器,用光纤测试仪连接R点与光功率计,测试测得的光功率为min P,即为光接收机的最小可接收功率。 在灵敏度测试时,一定要注意测试时间的长短,误码率是一个统计平均的参数,为了确定时间,使用以下的公式ebmPf t=(公式3.2)公式(11.2)中m是误码个数,bf是系统码速,t是测试时间。 由上式可知,在码速确定的情况下,只要在某一定的时间内所记录的误码个数少于某一数值,就可以表示出要求的误码率,其最小测试时间是应能检测到误码个数为1的时间,即式中没m=1时所需要的测试时间,它可以表示为1b etfP=(公式3.3)由公式11.3可见,最小测试时间与码速和误码率均有关,各类系统误码率不同时,光接收机的灵敏度测试时间t如下表所示表3.1灵敏度测试的最小时间码速误码率2M8M34M140M910?8min2min29.1sec7.14sec1010?5min1.2min1110?50min1min应该指出,t是要求某一误码率时。 光接收机灵敏度测试的最小时间,实际上测试时间应大于此时间,才能使测试结果更为准确。 3、实验步骤(按照系统调试基础将A通道调试好)光接收机A灵敏度测试步骤如下1)首先将设备的复位键复位,选择PN按下确认键确认,示波器检测频率档选在1uS,电压量程档选在2V档。 2)将光发单元A的功能开关KP101和KP102拨向数字端,将光收单元A的功能开关KP103置数字端、KP104置PN AGC端,功能选择插座XP105上的两个10短路插销分别插入PN OUT与PN AGC的功能脚位内使之连接选通,将数字信号产生电路中的开关KP501选择PN2M输出端,选择传输的是系统内部产生的2M伪随机序列,N的取值为4。 3)示波器CH1检测棒接地端接光发单元A的接地端GND,测试端接TP102此时可看见清晰的PN序列信号波形,示波器CH2检测棒接地端接光收单元A的接地端GND测试端接TP107,重点调整RP 107、和RP108将不失真信号调至最大,同时调整RP108将测试端TP108上的直流电位调至1.5V0.5V左右。 4)当电路工作于“PN伪随机”状态时,首先调可调电容C713重点调整C721同时辅助调整可调电阻RP702使PN信号逐步同步,同步锁定指示灯LED601逐步熄灭LCD显示的误码数逐步减小,反复调整光收单元A和锁相环电路的相关调整点使PN信号最终走向同步锁定。 5)按图(3.1)将光衰减器接入光发送模块A和光接收模块A间,调节可变光衰减器增大衰减使液晶屏误码显示跳动,记录此时的光功率P R。 6)如果实验室没有配备光衰减器,可以通过实验平台中的电路衰减器来模拟光路衰减。 调节光接收模块A的可调电阻RP107,降低MAX435的放大倍数来模拟线路上的衰减。 当衰减足够大时,将超出AD603的自动增益控制范围,致使其输出信号幅度锐减,误码计数渐增。 实验平台的误码测试功能虽然不像误码分析仪那样齐全,但可以通过液晶屏幕显示的误码个数定义误码率,比如说1分钟出现了10个误码。 调节上述可变电阻,减小电路中衰减,直到误码符合刚自定义过的标准,可以测试MAX435的输出波动很小,模拟了输入光功率也很小。 11实验四模拟话音光传输实验 1、实验目的 1、实验目的1)熟悉光纤通信模拟电话原理;2)了解系统的性能与测试;3)熟悉每一测试点的波形。 2、实验原理语音电话光纤传输实验系统框图见图4.1所示。 光纤图4.1模拟电话光纤传输示意图我们的模拟通信采用的是光强调制系统。 这是一种最简单的调制方式。 模拟信号是一种基带信号,它没有经过任何调制而去直接调制光源。 模拟基带直接强度调制光通信系统是所有光通信系统中设备最简单和成本最低的一种光纤通信系统。 适用于小容量、短距离光纤通信,特别适用于频带较宽的电视信号传输。 由于直接强度调制方式光功率的时间响应直接与电信号功率的时间响应成正比,为此,要使信号进行不失真的传输,就要求直接光强调制光纤通信系统中的光/电和电/光转换具有良好的线性。 一般来说,作为电/光转换的光源,由于处在大信号下工作,它的线性较差。 而作为光/电变换器的光检测器,由于在小信号条件下工作,它的线性好,因而它对非线性失真影响较小。 但是由于光检测器的输入信号功率为全系统中最低,因而对全系统的信噪比的影响较大。 模拟基带直接强度调制的光纤传输系统对光发端机的要求是 (1)输出功率要大,这样,在接收灵敏度一定时,发送光功率越大,允许系统传输损耗越大,系统的传输距离越长。 光纤通信中光源常用半导体LED和LD两种。 LD输出光功率大于LED输出光功率,因此,从输出光功率这点来说,光源采用LD比LED要好。 (2)输出光功率温度稳定性要好,这样才能保证各种温度时的传输距离。 LD是一种有阈值的发光器件,阈值随环境温度影响较大,因而在相同的驱动电流下,输出光功率随环境温度变化较大。 为使LD能在各种环境温度时保持恒定的光功率输出,光发送机需要采用自动温控控制(ATC)和自动光功率控制(APC)电路,从而大大增加了电子线路复杂性和增加成本。 LED输出光功率随环境的模拟电话发送电路发信号处理单元光发端机光收端机收信号处理单元模拟电话接收电路CPU中央处理单元12变化较迟钝,一般都不需要加ATC和APC电路来恒定光功率,电路简单、成本低。 因此,从电子线路的复杂性来说采用LED比LD好。 (3)调制度m要大。 m大接收机的信噪比就高。 也就是说接收机的灵敏度就高。 但m不能太高,它要受到光源的P-I特性曲线两端弯曲部分非线性制约。 (4)非线性失真要小。 系统的非线性主要取决于光源。 因系统中电子线路的非线性,一般都远小于光源的非线性,可以略去不记。 所以,要求系统非线性小,就是要求光源非线性要小,光源非线性小,就可使m大和DG、DP小。 LED光源的线性要比LD光源的线性好得多。 因此,从这一点来说LED比LD好。 从以上对模拟光发端机的要求看,模拟基带直接强度调制选用LED光源比LD光源要好。 模拟光接收机的要求 (1)信噪比要高 (2)频带要宽 (3)幅度特性要好。 光通信中常用的检测器件有PIN管和APD两种。 PIN管需较低的偏压(10-20V)就可正常工作,因而不需要复杂的偏压控制电路,电路简单。 缺点是PIN管没有内增益。 APD需要较高的偏压(几十V到200V)才能正常工作,它的增益特性随环境变化较严重,一般都要采用偏压控制电路以维持增益不变。 但APD具有10-200的雪崩增益,可使信噪比得到改善。 在模拟基带直接强度调制光纤传输系统中,为使电路简单,检测器一般采用PIN管。 前置放大器的作用是把光检测器的微弱信号放大,前置输入的信号是全系统中最低的,所以前放决定全系统的信噪比,同时前放也决定系统的灵敏度。 主放的功能是把前放输出的信号进行高倍的放大,放大到系统需要的适合电平。 由于主放是一个宽频放大器,很容易产生自激,必须设计良好的电源去耦合电路以防主放自激。 模拟系统要求信号的信噪比高,信号非线性失真小,这可以在输入测试点TP101和输出测试点TP106做测试,将TP404和输出测试点TP705送入双踪示波器的2个通道(CHA、CHB)、可以先测方波信号,然后送入三角波,再送入正弦波信号,最后送入模拟话音信号,并通过双方的通话来判断模拟系统的性能,若要精确测试可以用话路特性测试仪进行测试。 3、实验仪器光纤通信实验箱、双踪示波器、光功率计、万用表 4、实验步骤(按照“系统调试基础”将通道调好)1)将键盘功能键选择为“模拟电话”并确定。 2)光发单元A的功能开关KP102拨向模拟端,光发单元B的功能开关KP 201、KP203拨向模拟端,P202的短路帽插入“模拟电话”功能位,光收单元A的KP103拨向模拟电话端,XP105的短路帽插入模拟电话功能位,光收单元B的KP204拨向“模/数”端,KP205拨向模拟端,XP206的短路帽插入模拟电话功能。 3)电话接口电路单元A、B的功能开关KP 901、KP902均拨向“模拟”端,电话插口XS 901、XS902分别插入话机提起话筒按拨号键双方都应听见清晰的拨号音和通话声。 (前提是在发送接收的两通道都调试一致)4)用示波器在线路中TP101处观察模拟语音的波形变化,比较讲话声音大或小时所测得的波形的变化。 5)如果是正弦波或三角波或锯齿波等模拟波形,观察模拟信号经过传输后的波形变化,测量TP101。 13实验五计算机数据光纤传输实验 1、实验目的1)学习计算机数据通信基本知识2)掌握计算机串口通信光纤传输系统组成3)进一步理解CMI码型在光纤通信系统中的作用 2、实验原理随着计算机网络的迅速发展,数据传输的业务量已经接近于传统的语音与图像传输。 计算机是该网络中一种重要的信息终端,每台主机都通过各种接口与外界进行信息的交流。 计算机对外的接口中按照传输方式来分,不外乎串行通信接口和并行通信接口两种。 串行通信是在单根导线上将二进制数一位一位地顺序传送。 它与并行信息相比,虽然速度低,但对远距离传送来说,可节省大量的线路成本。 如串口(RS232)、网络接口(RJ45)和通用串行总线(USB)等都是采用串行通信方式的接口。 串行通信适合远距离数据传输,如果能将接口信号引上光路,那么可以进一步增大传输的距离。 集成串行发送器/接受器的输出信号(如MCS51的TXD线)通常为TTL电平(典型值为3伏左右),它不适合远距离传输。 在早期人们为借助电话网进行远距离数据传送而设计制造了调制解调器(MODEM),为此就需要有关数据终端(如计算机)与MODEM之间的接口标准,EIA RS232C标准在当时就是为此目的而产生的。 目前RS232C已成为数据终端设备DTE(如微机)与数据通信设备DCE(如MODEM)的接口标准,不仅在远距离通信中要经常用到它,就是两台计算机或设备之间的近距离串行连接也普遍采用RS232C接口。 EIA RS232C规定了一个25脚针状的连接器,实际只用了21个引脚,这些引脚信号见表5.1。 表5.1RS-232-C引脚信号引脚号电路方向说明1AA保护地2BA终端到MODEM发送数据(TXD)3BB MODEM到终端接受数据(RXD)4CA终端到MODEM请求发送(RTS)5CB MODEM到终端清除发送(CTS)6CC MODEM到终端数据装置准备号(DSR)7AB信号地(GND)8CF MODEM到终端载波检测(DCD)9为测试保留10为测试保留11未指定12SCF MODEM到终端辅助接收线路信号检测13SCB终端到MODEM辅助信道清除发送14SBA终端到MODEM辅助信道发送数据15DA MODEM到终端终端发送器时钟16SBB MODEM到终端辅助信道接收数据1417DD MODEM到终端调制解调器接收时钟18未定义19SCA终端到MODEM辅助信道请求发送20CD终端到MODEM数据终端准备好(DTR)21C MODEM到终端信号质量检测22CE终端到MODEM呼叫指示(RI)23CH CI终端到MODEM或MODEM到终端数据信号速率选择24DA终端到MODEM终端发送器时钟25未定义尽管表中的信号很多,但在机算计和调制解调器的连接中通常仅用9个信号,如图5.1所示。 TXDRTSRXDDSRCTSDCDRIGNDDTR2345678456782322202022终端计算机MODEM图5.1RS232接口的典型连接图下面对它们做一些简单介绍TXD,RXD分别为发送数据和接收数据线。 TXD即是计算机终端的输出,又是调制解调器MODEM的输入;对RXD而言,则正好相反。 RTS,CTS其中RTS为请求发送,而CTS为清除发送,它们涉及半双工通信。 当有字符发送时,终端用RTS信号通知MODEM,当MODEM可以接收DTE的数据而向传输线发送时就用CTS信号应答终端,此时发送才可开始。 当进行全双工通信时,RTS和CTS线应保持恒定的接通电平。 DTR数据终端准备好。 通常当终端/计算机一加电,该信号就有效,表明终端/计算机可用。 DSR数据(通信)装置准备好。 通常表示调制解调器MODEM已连到通信线路上,而且不是处于测试方式或断开状态。 DCD载波检测。 当远程调制解调器接受到正确的载波信号时,调制解调器向DTE发信号。 DTE和MODEM在传送数据之前需要先收到DCD信号,在传输过程中DCD信号也应保持接通不变。 RI振铃指示。 在自动应答调制解调器中用它来指示MODEM正收到一个电话振铃信号。 GND信号地。 它是其它信号的公共参考点。 RS232C除了规定连接信号的标准外,还规定了信号电平,即常说的RS23215电平。 对TXD和RXD线如下传号MARK状态电平为-15-5V;空号SPACE状态电平为515V。 控制信号的接通电平规定为515V,而断开电平是-15-5V。 需要说明,PC机种已用9芯针状连接器取代25芯针状连接器。 在我们的实验平台种,采用了图5.2所示的方案进行计算机间的通信。 由于串口输出信号为RS232电平,而进入光发送模块所需的电平为TTL,在方案种采用电平转换器件MAX232CPE进行电平转换。 经过电平转换后的信号可以直接由光发送模块送上光路。 串口中,TXD和RXD是分开的,即采用单工传送方式,在实验平台中用两对光收发模块来实现主机与终端间串行数据的传输。 对于其它与建立连接有关的状态信号,则采用本端环回的措施以“欺骗”主机与外设连接已建立。 TXDRTSRXDDCDCTSDSRGNDDTR234582045820327667终端计算机终端计算机RXDRTSTXDDCDCTSDSRDTR电平转换电平转换光发模块光发模块光收模块光收模块图5.2RS232和光纤的互连 3、实验步骤1)将键盘功能键选择为“RS232”并确定。 2)收发单元的功能选择开关均置数字端,KP104置PN OUT端,功能选择插座均选RS232,XP105的两个短路块选插PN OUT和RS232端,串行接口电路单元的XS 801、XS802插座插入串口线并与计算机接通。 3)光收单元“A、B”的TP 107、TP208的直流电位为2V,分别调整RP 108、RP208。 信号传输电平的调整A单元可调RP107,B单元可调RP207。 打开两台相互通讯的计算机附件中通讯栏中的超级终端,设置好通讯串口连接端,便可进行数据传输。 4)实验平台加电后,复位系统并选择RS232,打开主机中的串口调试程序,然后互相发送一个文本文件,我们会发现主机能够接收到对方发来的数据信息。 传输过程中可能会产生误码,此时需要调节光接收单元的放大器MAX435的输入和输出,最重要的是调节可变电阻RP108和RP208使得输出信号直流电平高于“GND”的电平。 测试点TP802至TP805可以探测到正在传输的数据的波形,我们可以发现计算机串口发送的数据不是连续的而是间或几个脉冲。 16附录一各测试点信号名称光发模块(A)TP101模拟信号输入端TP102数字信号输入端TP103LD加载信号测量光收模块(A)TP104输入端信号1TP105输入端信号2TP106模拟信号输出TP107数字信号输出光发模块(B)TP201模拟/AV信号输入端TP202数字信号输入端TP203LD加载信号光收模块(B)TP204输入信号1TP205输入信号2AV OUT视频输出TP207模拟信号输出TP208数字信号输出CPU中央处理器TP301CPU时钟TP302CPU1/6时钟信号模拟信号产生电路TP501通过PN和CMI功能键切换,可检测到PN和CMI信号误码检测电路TP60164K同步时钟TP602CMI码TP603NO(无)锁相环电路TP7012M复合PN信号序列输入TP702PN2M整行信号TP703PN2M整形信号输入TP704锁相环同步时钟信号输出TP705PN序列输入TP706同步时钟信号输出串口电路TP801N801的R1IN TP802N80的T1OUT TP803RS232输入TP804N802的R1IN TP805N802的T1OUT数字电话(A)TP901PCM码输出TP9028K时钟信号TP9032M时钟信号2M电路2MO1-2M IN2M02-2M OUT17附录二实验平台实物分布图光接收电路单元(光接收电路单元(A)GNDGND TP208TP207TP205TP204光接收电路单元(光接收电路单元(B)Rs232数字电话输出2M OUT模拟电话输出XP206AV OUTXS202RP208RP207RP206RP205KP204KP205N202N203N204LED202LCDRP301N302N301CPU中央处理器电路单元CPU中央处理器电路单元TP302TP3011550nmRP103RP102RP101KP101KP102LED101TP103TP102TP01GNDN101光发送电路单元(A)光发送电路单元(A)SZZRs232数字电话输出CMI2M OUTPN AGC模拟电话输出PN OUTGND TP107TP106TP105TP104KP104RP104KP103N104N103N102RP108RP107RP106RP105PIN1JZ601N601KP601GND误码检测电路误码检测电路TP602TP603LED601JZ501N501KP501GND TP501CPLD数字信号产生电路单元数字信号产生电路单元XS1002XS1001KP1002KP1001N1001T1001N1002GND2M接口电路单元接口电路单元TP601AV OUTPIN2TP1103TP1102TP1101TP1104GNDxs1101V1101V1102K1101N1101LED1104LED1103LED1102LED1101电源输入电路单元电源输入电路单元1310nmLED201光发送电路单元(B)光发送电路单元(B)XS201AV INXP202RS232IN数字电话输入2M IN模拟信号输入RP201N201TP203TP202TP201GNDKP201KP203RP203RP202RP201TP901TP902TP901GNDN901KP901N902xs901电话接口电路单元(A)电话接口电路单元(A)N903KP902N904xs902电话接口电路单元(B)电话接口电路单元(B)TP801TP802TP803GND TP804TP805N801N802XS801XS802串行接口电路单元串行接口电路单元液晶显示器液晶显示器V701V702TP701TP702TP703GNDTP704TP705TP706N701N702RP701RP702锁相环电路单元锁相环电路单元C710C702C713C721键盘阵列电路单元键盘阵列电路单元V301图2实验平台实物的分布图GNDN404N405N402TP401模拟信号产生电路单元模拟信号产生电路单元N401+5V1X2单模光分路器1X2单模光分路器LD2LD12M IN模拟模拟电话数字数字数字数字AV模拟模拟模拟数字数字模拟RP401方波PN CMIRS232PCM模拟电话确

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